As/Arseen

Naam

De naam arseen is afgeleid van het Griekse arsenikon of het Latijnse arsenicum, voor gele verfstof. Het citroengele mine­raal orpi­ment (As₂S_3, foto) werd al in de Oudheid als pigmentstof gebruikt. Een diepere oorsprong voor de benaming is het Arabische az-zernik, dat kleurstof uit Perzië betekent. Ook het Perzische zemi, dat goudkleur betekent, staat met deze naam in verband.

Een andere veronderstelling is dat de naam is afgeleid van het Griekse arseni­kos, dat mannelijk betekent. Alchemisten kenden aan meta­len een mannelijk of vrouwelijk symbool toe, afhan­kelijk van de eigenschappen. Het toevoegen van arseen aan koper verhoogt de hardheid van dat metaal en daarom werd arseen met mannelijkheid geassocieerd.

Ontdekking

Arseenverbindingen werden al door de Grieken gebruikt als geneesmiddel, bijvoorbeeld arseentrioxide bij bloedarmoede. De mineralen orpiment en realgar werden in de Oudheid gebruikt als ontha­ringsmiddel en als grondstof in cosmetica. Arseen (realgar) werd ook gebruikt om zilveren voorwerpen een goudkleur te geven.

De zuivering van arseentrioxide is al rond 700 v. Chr. door Arabische alchemisten beschreven. Aan het eind van de negende eeuw beschreef de Arabische arts Abu Bekrer Razi de genezende werking van arseen(trioxide) bij bloedarmoede, huid- en zenuwaandoeningen.

De Duitse filosoof/theoloog/alchemist Albertus Magnus (foto) iso­leerde arseen al rond 1250. Hij verhitte arseen­sulfide (As₂S₃) met zeep, waar­bij arseen sublimeerde.

In 1649 bevatten alchemistisch handboeken twee bereidings­wij­zen voor het maken van elemen­tair arseen.

Pas veel later – in het begin van de negentiende eeuw – kwam structureel onderzoek naar het element arseen op gang, met name door de Zweedse chemicus Jöns Jacob Berzelius.

Voorkomen

Arseen is redelijk zeldzaam – het staat nummer 54 in de rangorde van voorkomen in de aardkorst. Het aandeel bedraagt 1,8.10^-4 % op gewichtsbasis.

Het is aan te treffen in de vorm van het arsenide of sulfoarse­nide in een groot aantal mineralen, bijvoorbeeld:

Arseen wordt ook in ‘gedegen’ toestand (als metaal) aange­troffen.

Ook in zwavel, steenkool, aardolie, zee- en mineraalwa­ter komt arseen voor.

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in Frankrijk, Nami­bië, Rusland, Mexico, Peru, Canada, Taiwan, Japan, Duits­land, China, Portugal en Zweden. De EU heeft met de Critical Raw Materials Act in 2022 het element arseen op de lijst van schaarse en strategische grondstoffen gezet.

Bereiding

Vroeger

Arseen werd bereid door arsenopyriet (FeAsS) te verhit­ten in een zuurstofvrije atmosfeer, waarbij arseen subli­meerde.

Tegenwoordig

Men bereidt arseenoxide (As₂O₃) vooral door reductie met koolstof. Het oxide is afkomstig uit erts of uit vliegas, ge­vormd bij het roosten van koper-, lood- of kobaltertsen. Het verkregen arseen is zo nodig te zuiveren door sublimatie.

Het verhitten van arsenopyriet (FeAsS) of löllingiet (FeAs₂) tot 700 °C leidt ook tot de vorming van zuiver arseen. Deze methode alleen gebruikt om kleine hoeveelheden te verkrijgen, of om een dunne laag arseen op een spiegel aan te brengen.

Tenslotte levert de reductie van arseenchloride met waterstof zeer zuiver arseen, onder andere voor toepassingen in halfgeleiders.